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信号链基础知识:如何设计一款适用RS-485的2-4线转换器
时间：2016-09-12 15:24:19
多点数据通信网络，例如：Profibus、Modbus 和 BACnet 等通常均要求具备 RS-485 双线、半双工总线系统与四线、全双工总线系统通用性。这些系统可以扩展至数百米长，并承受较大的接地电位差 (GPD)。这些电位差会超出收发器的共模电压范围，对器件造成损坏。为了消除 GPD，我们利用电隔离型收发器，将总线节点的控制电子组件隔离于连接总线的实际收发器级。图 1 显示了使用 2-4 线转换器的混合网络的结构图。
 图 1 2-4 线转换器可确保半双工系统和全双工系统之间的通用性 为了使转换器运行不依赖于数据速率，我们通过总线的逻辑状态来控制转换器驱动器和接收器的开启和关闭。总线驱动是以每比特间隔，从而让转换器运行独立于信号数据速率。 简单的控制逻辑可确保驱动器 D1 和 D2 仅由相反接收器（也即 R1 或者 R2）输出的逻辑低激活启用。因為接收器输入端存在 VFS > 200 mV 的总线故障保护电压，所以在总线闲置期间，两个接收器输出均为逻辑高。逆变器栅极将该逻辑高电平反向为低态，并在关闭驱动器的同时启用接收器。 在半到全双工方向（图 2：自左向右），R1 输入端的负总线电压激活驱动器 D2，并对驱动器输入使用低态。D2 通过以一个负输出电压驱动传输总线来做出相应的响应。当 R1 输入的总线电压变为正时，D2 立即失效。但是，它的输出却为高电平，原因是故障保护偏置电阻器 RFS 形成总线电压 VFS。 （请注意，在整个运行期间，R2 的输出始终保持高电平，确保 R1 保持有效而 D1 保持无效。） 
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